SU1077006A1 - Способ автоматического регулировани резонансного фильтра - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам служащим дл  подавлени  высших гармоник , присутствующих в спектре напр жени  электрических сетей, питающих потребителей с нелинейной вольтамперной характеристикой, которые генерируют в питающую электричекую сеть высшие гармоники тока, вредно вли ющие на оборудование электрической систелфл, так как вызывают дополнительные потери, а также мешают нормальной работе радиорелейных линий св зи, вычислительных машин, релейной защиты и т.д. Эффективной мерой борьбы с такими гармониками  вл етс  шунтирование их резонансными фильтрами, настроенньши в резонанс на выбранную частоту гармоники. Так как услови  работы резонансного фильтра в электрической сети непрерывно измен ютс , он не может длительно находитьс  в состо нии точной резонансной настройки, т.е. его необходимо систематически регулировать с целью поддержани  настройки на резонанс .

Резонансные филктры - устройства двухцелевого назначени : минимизаци  высших гармоник и компенсаци  реактивной мощности на основной частоте 50 Гц, т.е.  вл ютс  фильтрокомпенсирующими устройствами.

Известно фильтро-компенсирукщее устройство, в котором реализуетс  способ автоматического регулировани  резонансного фильтра, согласно которому измер ют ток фильтра и напр жение , приложенное.к его конденсаторам , в соответствии с величиной которых автоматически поддерживают настройку резонансной частоты фильтра путем изменени  индуктивности, причем настройку поддерживают в резонанс с любой из гармоник, имеющихс  в сети, при этом измен ют напр жение , подводимое к конденсаторам фильтра,- путем изменени  индуктивности , ограничива  величину тока фильтра до величины допустимого тока его конденсаторов ij .

Спектральный состав и амплитуда гармоник генерируемых потребител ми с нелинейным сопротивлением, например , вентильными преобразовател ми , определ ютс  схемой их соединени  и режимом работы.. Так как относительна  амплитуда высших гармоник не может превысить величину 1- (где | - пор дковый номер гармоники) , То, следовательно, низкие гармоники в спектре потребител  обладают наибольшей амплитудой и требуют их пВдавлени  в первую .очередь. Однако вследствие вли ни  других потребите лей с нелинейной характеристикой и электрических сетей, примыкак цих

к электрическим сет м, питающим преобразователь, в них по вл ютс  гармоники с еще более низкими пор дковыми номерами и амплитудами в не-г сколько раз меньше, чем амплитуда гарМОНИКИ с наиболее низким пор дковым номером в спектре гармоник вентильного преобразовател .

Так как сопро ивление резонансного фильтра на частоте выше его

резонансной настройки носит индуктивный характер, на частоте ниже настройки - емкостный, а сопротивление электрических сетей практически всегг да имеет индуктивный характер, то при

настройке резонансного фильтра на

частоту гармоники с наименьшим пор дковым номером в спектре гармоник вентильного преобразовател  возможен параллельный резонанс (резонанс токов ) между резонансным фильтром и

электрической сетью на частоте гармоники с наименьшим пор дковым номером в электрической сети. В этом случае ам плиту да эе зонируемой гармоники и гаомоник , близлежащих к ней, резко возрастает , что приводит к еще большему ухудшению коэффициента несинусоидальности напр жени  питающей сети и перегрузке конденсаторов фильтра. Следовательно , резонансные фильтры привод т к ухудшению качества напр же-t ни .

Таким образом, известный способ управлени  резонансным фильтром обЛс1дает недостаточной надежностью и эф- фективностью.

Цель изобретени  - повышение надежности путем исключени  возможного резонанса токов между электрической сетью и фильтром.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу, заключающемус  в измерении тока фильтра и напр жени , приложенного к его конденсаторам, в соответствии с величиной которых

автоматически поддерживают настройку резонансной частоты фильтра путем изменени  индуктивности, при этом измен ют напр жение, приложенное к конденсаторам фильтра, путем изменени  индуктивности, ограничива  величину тока фильтра до величины допустимого тока его конденсаторов, непрерывно и автоматически Измер ют коэффициент несинусоидальности напр жени  сети и также непрерывно и автоматически измен ют резонансную настройку фильтра дл  поддержани  минимального значени  указанного коэффициента .

На чертеже приведена схема, по сн юща  предлагаемый способ управлени  фильтром.

Источник высших гармоник тока обозначен позицией 1. Резонансный фильтр

образован с помощью батареи шунтовых конденсаторов 2 и последовательного трансформатора 3, у которого можно плавно измен ть индуктивность и вели чину ЭДС вторичной обмотки. Елок 4 определ ет коэффициентнесинусоидальности напр жени  электрической сети в данный момент времени и измен ет индуктивность последова- тельного трансформатора 3 (например, изменением зазора сердечника или подмагничиванием) таким образом, что бы фильтр последовательный трансформатор - шунтова  конденсаторна  бата ре  был посто нно настроен в резонанс на частоту, прикоторой обеспечиваетс  минимальный коэффициент несинусоидальности . В качестве блока 4 можно примен ть измеритель несийусоидальностид имеющий аналоговый выход . ПРИ помопш последовательной цепи, состо щий из резисторов и резонансного LС-контура, из измер емого напр жени  вьвдел етс  напр жение высших гармоник, которое поступает на схему квадрирова- ни . После этого определ етс  отнс иение действующего значени  напр жени  высших гармоник к действующему значению напр жени  час тоты 50 Гц. Таким образом, на выходе этого устройства образуетс  посто нное напр жение/ пропор циональное коэффициенту несинусо дал ности напр жени  контролируемой сети В качестве блока 4 может примен тьс  анализатор несинусоидальности типа АН. Датчик 5 тока фильтра и датчик 6 напр жени  на конденсаторах измер ют полный ток (с учетом гармоник) фильтра и напр жение на конденсаторах 2. Бели ток фильтра превышает номинальный ток конденсаторов или напр жение на. них превышает допустимую величину 1,1 Цц, то сигналы с выхода этих датчиков привод т в действие блок 7, который регулирует величину напр жени , подводимого к первичной обмотке последовательного трансформатора (например, тиристорный ключ). При этом величина ЭДС вторичной о&лотки. последовательного трансформатора возрастает и напр жение на конденсаторах фильтра уменьшаетс , так как обмотки последовательного трансформатора включены встречно . Это приводит к уменьшению реактивной мощности фильтра на первой гармонике. Полный ток фильтра не превышает номинального тока конденсаторов . Если ток высших гармоник в цепи резонансного фильтра уменьшилс , то ЭДС вторичной обмотки последовательного трансформатора уменьшаетс  и реактивна  мощность фильтра на первой гармонике возрастает до такой величины, при которой полный ток с учетом высших гармоник не превышает номинального тока конденсаторов, а величина напр жени  на них не превышает i,lU. .Такойрегулируемый фильтр может примен тьс  в сочетании с нерегулируемьши резонансными фильтрами 8.

Claims (1)

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУ. ЛИРОВАНИЯ РЕЗОНАНСНОГО ФИЛЬТРА, заключающийся в том, что измеряют ток фильтра и напряжение, приложенное к его конденсаторам, в соответствии с величиной которых автоматически поддерживают настройку резонансной частоты фильтра путем изменения; индуктивности, при этом изменяют напряжение, приложенное к конденсаторам фильтра, путем изменения индуктивности, ограничивая величину тока фильтра до величины допустимого тока его конденсаторов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения возможного резонанса токов на высших гармониках между электрической сетью и фильтром, непрерывно и автоматически измеряют коэффициент несинусоидальности напряжения сети и непрерывно и автоматически изменяют резонансную настройку фильтра для поддержания минимального значения указанного’ коэффициента.

   κι

   К1